Наброски, найденные в альбомах Леонардо да Винчи, показывают, что он уже понимал суть «принципа эквивалентности» Эйнштейна до его открытия великим физиком. На эскизах да Винчи изображены треугольники, образованные песком, сыплющемся из кувшина. Это эксперимент, показывающий, что гравитация была формой ускорения. И сделаны эти наброски были более чем за 400 лет до того, как об этом заговорил Эйнштейн.
Открытие закона гравитационного притяжения
Альберт Эйнштейн впервые сформулировал идею о том, что опыт ускорения под действием силы тяжести и ускорения относительно фиксированной системы отсчета неразличимы. Это было названо принципом эквивалентности в 1907 году. Так великий физик расширил идеи из открытия Исааком Ньютоном в 1687 году универсального закона гравитационного притяжения.
Ньютон первым сформулировал, что каждый объект во Вселенной притягивает любой другой объект с силой, связанной с его массой и обратно пропорциональной квадрату разделяющего их расстояния. Тут же используется открытый Галилео Галилеем в 1604 году закон свободного падения. Но теперь ученым известно, что еще намного раньше, в начале 1500 годов, над этими проблемами работал Леонардо да Винчи.
Он был настоящим гением
Да Винчи был художником, архитектором, изобретателем, анатомом, инженером и ученым. Будучи самоучкой, он заполнил десятки секретных тетрадей причудливыми изобретениями и анатомическими наблюдениями. Наряду с подробными рисунками анатомии человека, в его записных книжках есть чертежи велосипедов, вертолетов, танков и самолетов. Из более чем 13 000 страниц этих очерков сохранилось менее трети.
Только недавно ученые обратили внимание на наброски на страницах Кодекса Арундела — записной книжки, датируемой приблизительно 1480-1518 годами. Там изображены треугольники, образованные из сыплющихся частиц песка, которые сопровождались интригующей фразой, написанной зеркальным почерком да Винчи: «Equatione di Moti» (эквивалентность движений). Ученым стало интересно узнать, что имел в виду гений.
Древнее толкование закона ускорения
Проведя тщательное изучение набросок, ученые обнаружили, что да Винчи описывал воду или песок, сбрасываемые из кувшина, когда он двигался по прямой траектории, параллельной земле. Заметки ясно показывают, что Леонардо знал, что частицы будут ускоряться вниз, и что после того, как они покинули кувшин, это ускорение было вызвано только гравитацией.
Если бы кувшин двигался с постоянной скоростью, линия, очерченная падающими частицами, была бы вертикальной. Но если бы кувшин двигался с постоянной скоростью, то частицы образовали бы прямую, но наклонную линию — сторону треугольника. Так да Винчи и получил равносторонний треугольник — первый намек на принцип эквивалентности в действии.
Леонардо да Винчи попытался сформулировать свои наблюдения в виде уравнения, но отказался от этой попытки. Запустив симуляцию его эксперимента, исследователи обнаружили, где он сбился с пути. Он смоделировал все верно, но не знал, как именно рассчитать. И только спустя столетия великий физик Эйнштейн выделил точную формулу этого явления. Но можно считать, что да Винчи уже в свое время знал о существовании силы гравитации и всего, что связано с ней.
